В 1865 г. немецкий химик Ф. А. Кекуле (1829—1896) пришел к выводу, что молекулы органических веществ могут быть изображены как системы атомов в пространстве.
Опираясь на исследования Жерара и Канниццаро, английский химик Э. Франкленд (1825—1899) ввел в 1852 г. понятие валентности, т. е. свойства атомов различных химических элементов вступать в химическое соединение со строго определенным числом атомов водорода (валентность которого принималась за единицу) или другого одновалентного вещества.
Видное место в теоретической и прикладной химии заняло теперь изучение электрохимических явлений. В результате работ английского ученого X. Дэви были в 1807 г. получены свободный калий и натрий посредством электролиза едких щелочей, которые раньше считались неразложимыми. За два года до этого, в 1805 г., Теодор Гротгус (1785—1822) дал первую правильную теорию процесса разложения воды электрическим током. Большой вклад в электрохимию внес петербургский академик Б. С. Якоби. В конце 30-х годов он заложил основы гальванопластики и гальваностегии — технологических процессов, в результате которых с помощью электрического тока оказалось возможным получать точные копии рельефных изображений, а также покрывать изделия тонким слоем металла.
Д. И. Менделеев.
Прежде в химии долго сохранялось антинаучное, виталистическое воззрение, будто бы органические соединения являются лишь результатом жизнедеятельности организмов. В 1828 г. Ф. Вёлер (Германия) практически опроверг подобные представления, синтезировав из неорганических веществ мочевину. С этого времени возникает и делает быстрые успехи в теории и на практике синтетическая органическая химия (работы Ф. Вёлера, Ю. Либиха, Н. Н. Зинина, А. В. Гофмана, У. Г. Перкина, П. Э. М. Бертело и др.).
Крупнейшим событием в истории химии явилось открытие периодического закона химических элементов, сделанное в 1869 г. гениальным русским химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834—1907).
Расположив все известные в то время элементы в порядке возрастания атомных весов, Менделеев обнаружил, что элементы, сходные по своим свойствам и по типу создаваемых ими соединений, размещаются через правильные интервалы, составляя периодически повторяющиеся ряды. Будучи разбиты на группы таким образом, чтобы сходные элементы располагались друг под другом, химические элементы образовали таблицу, получившую название периодической системы элементов. «Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, ими образуемых, — писал Менделеев, — состоят в периодической зависимости... от их атомного веса».
Открытие Менделеева оказало огромное влияние на все последующее развитие химии и физики. Периодическая система установила взаимосвязь между всеми элементами и открыла в дальнейшем широкие возможности для более глубокого познания строения материи. В частности, она сыграла важную роль в разгадке позднее обнаруженных явлений радиоактивности и в открытии изотопов.
Исходя из своей периодической системы, Менделеев предсказал свойства нескольких еще неизвестных в те годы элементов. Три элемента — галлий, скандий и германий открыты учеными в 70—80-х годах XIX в., причем их свойства оказались полностью соответствующими тому, что предвидел Менделеев.
«... Было бы весьма интересно, — писал в 1898 г. Менделеев, — присутствовать при установке данных для доказательства превращения элементов друг в друга, потому что я тогда мог бы надеяться на то, что причина периодической законности будет открыта и понята». Это предвидение оправдалось. В свете современного учения о строении вещества периодическая система элементов получила новое, глубокое истолкование.
Успехи эволюционных идей в естественной истории
Рассматриваемый период был временем торжества эволюционной теории во всех естественных науках. В годы буржуазной революции конца XVIII в. во Франции эволюционные взгляды развивались Ж. Б. Ламарком (1744—1829) и Э. Жоффруа Сент-Илером (1771—1844). Взгляды этих ученых наносили удар религиозно-метафизическим представлениям XVIII в.
Напротив, впервые выдвинутая французским естествоиспытателем Ж. Кювье (1769—1832) на первый взгляд весьма радикальная «теория катастроф» была реакционна по существу. Она утверждала, что на земле периодически повторялись грандиозные перевороты, во время которых будто бы гибло все живущее, после чего совершался новый «творческий акт» божества, создававший новую флору и фауну. «Теория катастроф» была отвергнута естествоиспытателями.